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1、高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1如图，有一水平传送带以8m/s的速度匀速运动，现将一小物块可视为质点轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.4，已知传送带左、右端间的距离为4m，g取10m/s2求：1刚放上传送带时物块的加速度；2传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间【答案】124/agms=21ts=【解析】【分析】先分析物体的运动情况：物体水平方向先遭到滑动摩擦力，做匀加速直线运动；若传送带足够长，当物体速度与传送带一样时，物体做匀速直线运动根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，由运动学
2、公式求出物体速度与传送带一样时所经历的时间和位移，判定以后物体做什么运动，若匀速直线运动，再由位移公式求出时间【详解】1物块置于传动带左端时，先做加速直线运动，受力分析，由牛顿第二定律得：mgma=代入数据得：24/agms=2设物体加速到与传送带共速时运动的位移为0s根据运动学公式可得：202asv=运动的位移：20842vsma=则物块从传送带左端到右端全程做匀加速直线运动，设经历时间为t，则有212lat=解得1ts=【点睛】物体在传送带运动问题，关键是分析物体的受力情况，来确定物体的运动情况，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力2四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正
3、得到越来越广泛的应用一架质量m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动经过中所受空气阻力大小恒为f=4N(g取10ms2)上一页下一页 (1)无人机在地面上从静止开场，以最大升力竖直向上起飞求在t=5s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处，由于动力设备故障，无人机忽然失去升力而坠落求无人机坠落到地面时的速度v；(3)接(2)问，无人机坠落经过中，在遥控设备的干涉下，动力设备重新启动提供向上最大升力为保证安全着地到达地面时速度为零，求飞行器从开场下落到恢复升力的最长时间t1【答案】175m240m/s355s【解析】【分析】【详解】1由牛顿第二定
4、律Fmgf=ma代入数据解得a=6m/s2上升高度代入数据解得h=75m2下落经过中mgf=ma1代入数据解得落地时速度v2=2a1H，代入数据解得v=40m/s3恢复升力后向下减速运动经过Fmg+f=ma2代入数据解得设恢复升力时的速度为vm，则有由vm=a1t1代入数据解得3如下图，在光滑水平面上有一段质量不计，长为6m的绸带，在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块A、B，现同时对A、B两滑块施加方向相反，大小均为F=12N的水平拉力，并开场计时已知A滑块的质量mA=2kg，B滑块的质量mB=4kg，A、B滑块与绸带之间的动摩擦因素均为=0.5，A、B两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等
5、于滑动摩上一页下一页擦力，不计绸带的伸长，求：1t=0时刻，A、B两滑块加速度的大小；20到3s时间内，滑块与绸带摩擦产生的热量【答案】(1)22121,0.5mmaass=；(2)30J【解析】【详解】(1)A滑块在绸带上水平向右滑动，遭到的滑动摩擦力为Af，水平运动，则竖直方向平衡：ANmg=，AAfN=；解得：Afmg=A滑块在绸带上水平向右滑动，0时刻的加速度为1a，由牛顿第二定律得：1AAFfma-=B滑块和绸带一起向左滑动，0时刻的加速度为2a由牛顿第二定律得：2BBFfma-=；联立解得：211m/sa=，220.5m/sa=；(2)A滑块经t滑离绸带，此时AB、滑块发生的位移分
6、别为1x和2x1221122221212Lxxxatxat?+=?=?=?代入数据解得：12mx=，21mx=，2st=2秒时A滑块离开绸带，离开绸带后A在光滑水平面上运动，B和绸带也在光滑水平面上运动，不产生热量，3秒时间内因摩擦产生的热量为：()12AQfxx=+代入数据解得：30JQ=4滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢？其原因是白雪内有很多小孔，小孔内充满空气当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间构成一个暂时的“气垫，进而大大减小雪地对滑雪板的摩擦然而当滑雪板对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大假设滑雪者的速度超过4m/s
7、时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由10.25变为20.125一滑雪者从倾角为37的坡顶A由静止开场自由下滑，滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如下图不计空气阻力，坡长为l26m，g取10m/s2，sin370.6，cos370.8求：上一页下一页 (1)滑雪者从静止开场到动摩擦因数发生变化经历的时间；(2)滑雪者到达B处的速度；(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离【答案】1s99.2m【解析】【分析】由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度，再由运动学知识可求解速度、位移和时间【详解】(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度：a1=4m/s2解
8、得滑雪者从静止开场到动摩擦因数发生变化所经历的时间：t=1s(2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移：x1=a1t2=2m动摩擦因数变化后，由牛顿第二定律得加速度：a2=5m/s2由vB2-v2=2a2(L-x1)解得滑雪者到达B处时的速度：vB=16m/s(3)设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3，则由动能定理有：；解得x3=96m速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4，则由动能定理有：；解得x4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为x=x3+x4=96+3.2=99.2m5如图，竖直墙面粗糙，其上有质量分别为mA=1kg、mB=0.5kg
9、的两个小滑块A和B，A在B的正上方，A、B相距h=2.25m，A始终受一大小F1=l0N、方向垂直于墙面的水平力作用，B始终受一方向竖直向上的恒力F2作用同时由静止释放A和B，经时间t=0.5s，A、B恰相遇已知A、B与墙面间的动摩擦因数均为=0.2，重力加速度大小g=10m/s2求：(1)滑块A的加速度大小aA；(2)相遇前霎时，恒力F2的功率P上一页下一页【答案】12A8m/sa=；250WP=【解析】【详解】1A、B受力如下图：A、B分别向下、向上做匀加速直线运动，对A：水平方向：N1FF=竖直方向：AAAmgfma-=且：NfF=联立以上各式并代入数据解得：2A8m/sa=2对A由位移
10、公式得：212AAxat=对B由位移公式得：212BBxat=由位移关系得：BAxhx=-由速度公式得B的速度：BBvat=对B由牛顿第二定律得：2BBBFmgma-=恒力F2的功率：2BPFv=联立解得：P50W上一页下一页6如下图，在风洞实验室里，粗糙细杆与竖直光滑圆轨AB相切于A点，B为圆弧轨道的最高点，圆弧轨道半径R=1m，细杆与水平面之间的夹角=37一个m=2kg的小球穿在细杆上，小球与细杆间动摩擦因数=0.3小球从静止开场沿杆向上运动，2s后小球恰好到达A点，此后沿圆弧轨道运动，全经过风对小球的作用力方向水平向右，大小恒定为40N已知g=10m/s2，sin37=0.6，cos37
11、=0.8求： (1)小球在A点时的速度大小；(2)小球运动到B点时对轨道作用力的大小及方向【答案】(1)8m/s(2)12N【解析】【详解】(1)对细杆上运动时的小球受力分析，据牛顿第二定律可得：cossin(sincos)FmgFmgma-+=代入数据得：24m/sa=小球在A点时的速度8m/sAvat=(2)小球沿竖直圆轨道从A到B的经过，应用动能定理得：2211sin37(1cos37)22BAFRmgRmvmv-?-+?=-解得：2m/sBv=小球在B点时，对小球受力分析，设轨道对球的力竖直向上，由牛顿第二定律知：2NBvmgFmR-=解得：FN=12N，轨道对球的力竖直向上由牛顿第三
12、定律得：小球在最高点B对轨道的作用力大小为12N，方向竖直向下7如下图，传送带水平部分xab=0.2m，斜面部分xbc=5.5m，bc与水平方向夹角=37，一个小物体A与传送带间的动摩擦因数=0.25，传送带沿图示方向以速率v=3m/s运动，若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不脱离传送带，经b点时速率不变(取g=10m/s2，sin37=0.6)求：上一页下一页1物块从a运动到b的时间；2物块从b运动到c的时间【答案】10.4s；21.25s【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出在ab段做匀加速直线运动的加速度，结合运动学公式求出a到b的运动时间到达b点的速度小于传送带的速度，
13、根据牛顿第二定律求出在bc段匀加速运动的加速度，求出速度相等经历的时间，以及位移的大小，根据牛顿第二定律求出速度相等后的加速度，结合位移时间公式求出速度相等后匀加速运动的时间，进而得出b到c的时间【详解】1物体A轻放在a处霎时，受力分析由牛顿第二定律得：1mgma=解得：212.5m/sa=A与皮带共速需要发生位移：2191.8m0.2m25vxma=共故根据运动学公式，物体A从a运动到b：21112abxat=代入数据解得：10.4st=2到达b点的速度：111m/s3m/sbvat=上一页下一页当前位置：文档视界高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)由
14、运动公式：222122321122vtatvtats?-=?解得23ts=故经过时间12310.91ttts+=+=物块滑落.9水平面上固定着倾角=37的斜面，将质量m=lkg的物块A从斜面上无初速度释放，其加速度a=3m/s2。经过一段时间，物块A与静止在斜面上的质量M=2kg的物块B发生完全非弹性碰撞，之后一起沿斜面匀速下滑。已知重力加速度大小g=10m/s2，sin37=0.6，co37=0.8，求 (1)A与斜面之间的动摩擦因数1；(2)B与斜面之间的动摩擦因数2。【答案】(1)()(2)()【解析】【分析】物块A沿斜面加速下滑，由滑动摩擦力公式和力的平衡条件求解A与斜面之间的动摩擦因
15、数；A、B一起沿斜面下匀速下滑，以整体为研究对象，由滑动摩擦力公式和力的平衡条件求解B与斜面之间的动摩擦因数。【详解】(1)物块A沿斜面加速下滑，由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得：由牛顿第二定律得：解得：； (2)A、B一起沿斜面下匀速下滑，以整体为研究对象，由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得：上一页下一页解得：。10如下图，质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F，当小车向右运动速度到达时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过t1=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2，假设小车足够长，g取10ms2，求： (1)水平恒力F的大小；(2)从小物块放到车上开场经过t=4s小物块相对地面的位移；(3)整个经过中摩擦产生的热量。【答案】18N213.6m312J【解析】试题分析：1设小物块与小车保持相对静止时的速度为v，对于小物块，在t1=2s时间内，做匀加速运动，则有：对于小车做匀加速运动，则有：联立以上各式，解得：F=8N2对于小物块，在开场t1=2s时间内运动的位移为：此后小物块仍做匀加速运动，加速度大小为，则有x=x1+x2联立以上各式，解得：x=13.6m3整个经过中只要前2s物块与小车有相对位移小车位移：相对位移：解得：Q=12J考点：牛顿第二定律的综合应用.上一页下一页